Учёные разработали пластик, который разлагается по команде

Технологию «живого пластика», способного разлагаться по заданному сигналу, представили учёные при поддержке American Chemical Society.

Разработка основана на внедрении в структуру материала микроорганизмов, которые активируются при определённых условиях и запускают процесс разрушения полимера.

В отличие от традиционных пластиков, сохраняющихся в окружающей среде десятилетиями, новый материал изначально проектируется с учётом последующей утилизации. В его составе используются бактерии, способные вырабатывать ферменты для расщепления длинных полимерных цепей.

В исследовании, опубликованном в журнале ACS Applied Polymer Materials, учёные применили бактерию Bacillus subtilis, модифицированную для выработки сразу двух ферментов. Один из них разрезает полимер на более короткие фрагменты, второй — расщепляет их до базовых молекул.

В качестве основы использован полимер поликапролактон, применяемый, в частности, в 3D-печати и медицине. В обычных условиях материал сохраняет свои свойства, однако при активации — например, при повышении температуры и наличии питательной среды — бактерии «просыпаются» и запускают процесс разложения.

По данным исследования, материал полностью распался в течение шести дней, при этом образование микропластика не зафиксировано.

В рамках эксперимента учёные также создали носимое устройство на основе нового материала — пластиковый электрод, который после использования полностью разложился примерно за две недели.

Разработчики отмечают, что в дальнейшем технология может быть адаптирована для других типов пластика, включая одноразовую упаковку. Отдельное направление исследований — создание механизмов активации разложения в водной среде, где сосредоточена значительная часть пластикового загрязнения.